首页 / LINUX / # 庖丁解牛Linux内核分析笔记-1

# 庖丁解牛Linux内核分析笔记-1

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了# 庖丁解牛Linux内核分析笔记-1，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含3990字，纯文字阅读大概需要6分钟。

内容图文

2019-5-3
主要内容摘自 孟宁《庖丁解牛Linux内核分析》

天下大事必作于细，天下难事必作于易

1.计算机三大法宝

  • 存储程序计算机
  • 函数调用堆栈
  • 中断

2.虚拟一个x86的CPU硬件平台

2.1 虚拟环境搭建

sudo apt-get install qemu # 安装qemu
sudo ln -s /usr/bin/qemu-system-i386 /usr/bin/qemu # 生成qemu-system-i386的符号链接qemu
wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/linux-3.9.4.tar.xz # 下载linux-3.9.4.tar.xz
# 下载mykernel补丁
wget https://www.raw.github.com/mengning/mykernel/master/mykernel_for_linux3.9.4sc.patch 
xz -d linux-3.9.4.tar.xz
tar -xvf linux-3.9.4.tar
cd linux-3.9.4
patch -p1 < ../mykernel_for_linux3.9.4sc.patch # 添加补丁，注意参数为p1不是pl
make allnoconfig
make # 编译mykernel
qemu -kernel arch/x86/boot/bzImage

2.2使用mykernel编写时间片轮转多道程序内核

1.mykernel相关文件

  • mypcb.h
  • mymain.c
  • myinterrupt.c

2.使用gdb调试内核

gdb # 运行gdb
# 在gdb程序中，输入：
file linux3.9.4/vmlinux # 加载符号表
target remote:1234 # 建立连接
break start_kernel # 插入断点

3.1 Linux内核源代码简介

操作系统两把“宝剑”

  • 中断上下文
  • 进程上下文

使用版本：linux-3.18.6

内核分析中重要的文件：

  • arch/x86
  • init/main.c
  • kernel

linux readme

  • what is linux?
  • on what hardware does it run?
  • documentation
  • installing the kernel source
  • software requirements
  • build directory for the kernel
  • configuring the kernel
  • compiling the kernel
  • if something goes wrong
  1. 编译安装内核大概步骤

(1) 安装开发包组

(2) 下载源码文件

(3) .config:准备内核选项

(4) make menuconfig:配置内核选项

(5) make [-j #]

(6) make modules_install:安装模块

(7) make install:安装内核相关文件

(8) 安装bzImage为/boot/vmlinuz-VERSION_RELEASE

(9) 生成initramfs文件

(10) 编辑grub的配置文件

2.编译配置选项

(1) 配置内核选项

(2) 支持“更新”模式进行配置：make help

  • make config:在命令行中以遍历的方式去配置内核中可配置的每一个选项。
  • make menuconfig:基于curses的文本窗口界面
  • make gconfig:基于GTK(GNOME)环境窗口界面
  • make xconfig:基于QT(KDE)环境的窗口界面

(3) 支持“全新配置”模式进行配置

  • make defconfig:基于内核为目标平台提供的默认配置进行配置
  • make allyesconfig:所有选项回答为"yes"
  • make allnoconfig:所有选项回答为"no"

3.编译
make [-j #] : 全部编译

3.2 构造一个简单的Linux内核

编译、运行、跟踪源代码
MenuOS：由Linux内核和该文件系统集成

qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img

解释
qemu: 仿真kernel的虚拟机；
bzImage:vmLinux经过gzip压缩后的文件，是压缩的内核映像，'b'表示'big'(bzImage适用于大内核，zImage适用于小内核)；
vmLinux:编译出来的最原始的内核ELF文件；
根文件系统：一般包含内存根文件和磁盘文件系统
initrd:是“initial ramdisk”简写，普通用户一般感受不到这个内存根文件系统的存在，因为普通Linux在启动时，是boot loader将存储介质中的initrd文件加载到内存，内核启动时先访问initrd文件系统（内存根文件系统），然后再切换到磁盘文件系统。为简化实验只使用了initrd根文件系统

(1)下载内核源代码并解压

wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/linux-3.18.6.tar.xz
xz -d linux-3.18.6.tar.xz
tar -xvf linux-3.18.6.tar
cd linux-3.18.6
make i386_defconfig
make

(2)制作根文件系统(返回上级目录)

mkdir rootfs
git clone https:/github.com/mengning/menu.git
cd menu
gcc pthread -o init linkable.c menu.c test.c -m32 -static
cd ../rootfs
cp ../menu/init ./ # 将init复制到rootfs下
find . | cpio -o -Hnewc | gzip -9 > ../rootfs.img # 把当前rootfs下的所有文件打包成一个镜像文件

配置内核编译选项出现的问题

zgd@zgd-ThinkPad-X260:~/kernel/linux-3.18.6$ make menuconfig
  HOSTLD  scripts/kconfig/mconf
/usr/bin/ld: scripts/kconfig/zconf.tab.o: relocation R_X86_64_32 against `.rodata.str1.1' can not be used when making a PIE object; recompile with -fPIC
/usr/bin/ld: final link failed: Nonrepresentable section on output
collect2: error: ld returned 1 exit status
scripts/Makefile.host:100: recipe for target 'scripts/kconfig/mconf' failed
make[1]: *** [scripts/kconfig/mconf] Error 1
Makefile:541: recipe for target 'menuconfig' failed
make: *** [menuconfig] Error 2

原因及解决方法
原因：gcc版本太高，ubuntu18自带gcc版本为7.4，高版本gcc默认开启-fPIC(Position independent code)支持动态库的重定位
方法：安装gcc-4.8，生成新的/usr/bin/gcc链接，重新配置menuconfig再编译即可

# 庖丁解牛Linux内核分析笔记-1 - 文章图片

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的# 庖丁解牛Linux内核分析笔记-1全部内容，希望文章能够帮你解决# 庖丁解牛Linux内核分析笔记-1所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

内容备注

版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点与技术仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至 gblab@vip.qq.com 举报，一经查实，本站将立刻删除。

内容手机端

扫描二维码推送至手机访问。

本文链接：https://qyyshop.com/info/971299.html

来源：【匿名】